在探究“导体的电阻跟哪些因索有关”的问题时,老师引导同学们做了如下实验:⑴猜想:导体电阻可能与导体长度横截面积________ _____有关。⑵实验时,同
题型:不详难度:来源:
在探究“导体的电阻跟哪些因索有关”的问题时,老师引导同学们做了如下实验: ⑴猜想:导体电阻可能与导体长度横截面积________ _____有关。 ⑵实验时,同学们用下图甲的实验装置分别把a bcd四根金属丝接入电路AB两点之问,探究情况如下表:
当选用_____两根金属丝,可探究导体电阻跟导体长度的关系,得到的结论是:_______________________________________________________________。 ⑶小明小组还做了如图乙所示的实验,这是为了探究导体电阻与____________的关系。 ⑷实验中同学们发现:在电源电压一定时,由于所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化不明显。对这种现象你认为可采取什么措施:______________________________________。 ⑸同学们想继续探究导体电阻与导体横截面积之间的定量关系,为此他们将ab两根金属丝串联接入电路(如图丙所示),则当发现电压表示数U1:U2接近______________时,可以初步判定:在导体的材料和长度相同的条件下,导体的电阻与其横截面积成反比。 |
答案
⑴材料 温度 ⑵bc在材料和横截面积相同时,导体越长电阻越大 ⑶温度 ⑷在电路中串联接入一个电流表 ⑸1:2 |
解析
分析:(1)影响导体电阻大小的因素有材料、长度、横截面积,另外还有温度; (2)在研究时要采用控制变量法的思想,探究导体电阻跟导体长度的关系时,要控制材料、横截面积和温度相同; (3)图乙中,用酒精灯加热电阻丝,观察灯泡的亮度变化,是探究电阻与温度的关系. (4)若灯泡的亮度差不多,即不能准确的判断电流的大小,所以可以添加电流表进行检测. (5)同种材料、相同长度的电阻丝,横截面积越小,其电阻值越大;再根据串联电路中,电阻之比等于电压之比,可得出两电压表的示数关系. 解答:解:(1)影响电阻大小的因素可以猜想有:材料、长度、横截面积、温度; (2)探究导体电阻跟导体长度的关系,必须控制导体的材料、横截面积相等,长度不相等,因此符合条件的有b和c两根电阻丝;比较灯泡的亮度不同,可以得出的结论是:在材料和横截面积相同时,导体越长电阻越大. (3)在图乙的实验中,对电阻丝加热,观察灯泡亮度的变化,因此探究的是电阻与温度的关系. (4)若通过灯泡的亮度不能比较出电流的大小,所以可以通过添加电流表进行检测. (5)由于a、b两根金属丝的材料和长度相同,且a的横截面积是b的2倍,所以b的电阻应是a电阻的2倍,即a和b的电阻之比是1:2,据串联电路中电阻之比等于电压之比的特点知,此时U1:U2接近1:2. 故答案为:(1)材料;温度; (2)bc; 在材料和横截面积相同时,导体越长电阻越大;(3)温度;(4)在电路中串连接入一个电流表;(5)1:2. 点评:用控制变量法探究影响电阻大小的关系时,注意相同因素和不同因素,这是解决这类实验探究题的关键. |
举一反三
某同学探究导体对电流的阻碍作用,所用器材为截面积相同的导体、电流表、电键、新干电池和导线若干,实验过程如图6(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)所示。请根据实验现象及相关条件,作出判断并归纳得出初步结论。
①由图6 (21) 或 (22) ,可得:不同材料的导体对电流的阻碍作用不同。 ②由图6(c)与(e)或(d)与(f),可得: (23) 。 |
为了研究“导体对电流的阻碍作用与哪些因素有关”,某小组同学做了如图所示12的实验.他们选用材料相同,长度、横截面积不同的若干导体,进行了多次实验。实验中分别将各种规格的导体接在某一电压恒定的电源两端,用电流表测量通过导体对电流的阻碍作用的大小,并记录实验数据。下面表格中是经整理后的实验数据.
实验序号
| 导体的材料
| 导体的长度/米
| 导体的横截面积/10-6米2
| 通过导体的电流/安
| 1
| 镍铬合金
| 0.5
| 0.5
| 1
| 2
| 镍铬合金
| 0.75
| 0.75
| 1
| 3
| 镍铬合金
| 1.0
| 1.0
| 1
| 4
| 镍铬合金
| 0.5
| 1.0
| 2
| 5
| 镍铬合金
| 0.75
| 1.5
| 2
| 6
| 镍铬合金
| 1.0
| 2.0
| 2
| 7
| 镍铬合金
| 0.4
| 1.0
| 2.5
| 8
| 镍铬合金
| 0.6
| 1.5
| 2.5
| 9
| 镍铬合金
| 0.8
| 2.0
| 2.5
| (1)小组同学为了了解导体对电流的阻碍作用是否与导体的长度有关,他们应该分析比较实验 序号 中的数据及相关条件. (2)分析比较实验序号1、4(或2、5或3、6)中的数据及相关条件,可得出的初步结论是 . (3)请进一步综合分析比较表中的数据及相关条件,并归纳得出结论。 ①分析比较1、2、3或4、5、6或7、8、9数据及相关条件,可得出: . ②分析比较1、2、3和4、5、6和7、8、9数据及相关条件,可得出: . (4)通过实验该组同学得出:导体对电流的阻碍作用大小与导体的材料、长度和横截面积大小有关。你认为根据他们的实验能否得出上述结论,请说明理由。 |
某小组通过实验测量铅笔芯电阻大小如图所示,请观察铅笔芯的异同,猜想:“电阻的大小与什么因素有关?”答: (13) 、 (14) 。(写出两个因素即可)
为了验证猜想他们按如图所示的器材进行实验,如果他们要研究导体的材料对电阻的影响,应选择图17中的 (15) 分别接入电路中的E、F之间。
实验 序号
| 材料
| 长度 (米)
| 横截面积 (米2)
| 电流 (安)
| 1
| 镍铬
| 1
| S
| 0.4
| 2
| 镍铬
| 1
| 2S
| 0.8
| 3
| 镍铬
| 0.5
| S
| 0.8
| 4
| 锰铜
| 1
| S
| 0.7
|
他们继续进行实验后将数据记录在表格中。 (1)分析比较实验序号______(16)______中的数据及相关条件,可得出的初步结论是:同种材料、横截面积相同的导体,长度越长,导体的电阻越大。 (2)分析比较实验序号1、2中的数据及相关条件,可得出的初步结论是:___(17)_____。 (3)在整个实验中他们除了控制温度保持不变外,还应控制 (18)不变,才能通过电流大小来比较导体的电阻大小。 |
图(a)、(b)所示电路的电源电压相等且不变,若电流表A1、A3的示数相等,则电阻R、R1、R2的大小关系有
A R=R1+R2。 B R=R1。 C R>R2。 D R<R2。 |
(4分)在探究影响导体电阻大小的因素时,小明、小红两位同学
作出了如下猜想: ①导体的电阻与导体的长度有关 ②导体的电阻与导体的横截面积有关 ③导体的电阻与导体的材料有关 D两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 ▲ (填序号). (2)实验中将电阻丝分别接在图所示的a、b两点间,有同学认为:通过观察灯泡亮度变化可粗略比较电阻丝阻值的大小,老师指出:此实验中这种方法不可取.这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化 ▲ 选填(“明显”或“不明显”),要能比较准确比较电阻丝阻值的大小,可在原电路中串联接入 ▲ . |
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